Vật lý trong đời sống chúng mình

Vậy là các bạn không biết rằng, thật ra mỗi ngày chính các bạn cũng đang sử dụng máy biến thế đấy. Ngạc nhiên chưa?! Vậy chúng ta hãy cùng khám phá xem máy biến thế hằng ngày mình dùng đang “ẩn mình” trong thiết bị nào nha!

Vấn đề 1: Cấu tạo của máy biến thế

Các bạn hãy quan sát hình bên cạnh và cho biết máy biến thế gồm mấy bộ phận chính?

Ôi, dễ quá! Máy biến thế gồm 2 bộ phận chính là 2 cuộn dây và 1 lõi sắt pha silic.

Đúng rồi, tuy nhiên các bạn cần lưu ý thêm để thông tin chính xác hơn:

2 cuộn dây phải có số vòng dây khác nhau (các bạn thử tự đếm số vòng của mỗi cuộn dây trong hình trên xem đúng không nhe!) và được đặt cách điện với nhau.

Lõi sắt pha silic dùng chung cho 2 cuộn dây và được ghép từ nhiều lá sắt mỏng.

Hai cuộn dây của máy biến thế cũng được đặt tên đấy nhé! Khi máy biến thế hoạt động:

Cuộn dây nối với nguồn điện xoay chiều được gọi là cuộn sơ cấp

Cuộn dây nối với thiết bị tiêu thụ điện được gọi là cuộn thứ cấp

Vậy theo các bạn trong mỗi hình dưới đây, cuộn dây nào là cuộn sơ cấp, cuộn dây nào là cuộn thứ cấp?

Lưu ý: Một số bạn hay nhầm lẫn việc xác định tên của hai cuộn dây vì cho rằng cuộn nhiều vòng (hoặc cuộn bên trái) là cuộn sơ cấp, cuộn còn lại là thứ cấp. Điều này không chính xác nhé! Hãy dựa vào cách nối các cuộn dây khi máy biến thế hoạt động thì mới xác định chính xác nè!

Vấn đề 2: Tại sao gọi là máy biến thế? Có mấy loại máy biến thế

Muốn trả lời được câu hỏi này các bạn hãy tách từng từ ra nhé! “Biến” là biến đổi, thay đổi (tăng lên hoặc giảm đi/hạ xuống). “Thế” là viết tắt của hiệu điện thế đấy. Vậy máy biến thế thực ra là máy dùng biến đổi/thay đổi hiệu điện thế đấy các bạn. Đơn giản thế thôi!

Một số đại lượng liên quan máy biến thế các bạn cần biết nha:

Vì máy biến thế dùng biến đổi/thay đổi hiệu điện thế nên được chia thành 2 loại sau đây:

Nếu hiệu điện thế hai đầu của cuộn sơ cấp nhỏ hơn hiệu điện hai đầu của cuộn thứ cấp:
U1 < U2 ⟹ n1 < n2 : máy tăng thế

Nếu hiệu điện thế hai đầu của cuộn sơ cấp lớn hơn hiệu điện hai đầu của cuộn thứ cấp:
U1 > U2 ⟹ n1 > n2 : máy hạ thế

Theo các bạn máy biến thế trong hình 3 và hình 4 dưới đây, máy nào là máy tăng thế, máy nào là máy hạ thế?

Vấn đề 3: Máy biến thế thu nhỏ và “ẩn mình” đây

Chưa cần phải hỏi thì đảm bảo rằng khi nhìn thấy hình ảnh này các bạn sẽ lập tức thốt lên ngay “Đây là cục sạc điện thoại mà”. Đây là vật dụng mà nhiều bạn vẫn dùng hằng ngày để sạc cho chiếc điện thoại của mình, nhưng các bạn có bao giờ thắc mắc bên trong cục sạc này có gì? Nếu chẳng may bị hỏng thì phải mua cục sạc chính hãng với giá rất cao chứ không thay được bằng chiếc phích cắm bình thường.

Như các bạn đã học trong chương trình Vật lý 9, máy biến thế được sử dụng trong việc truyền tải điện năng đi xa. Tuy nhiên ít bạn biết rằng trong cục sạc điện thoại mình dùng hằng ngày là một chiếc máy biến thế thu nhỏ và “ẩn mình” đấy. Thú vị chưa nào?

Chúng ta hãy cùng quan sát hình ảnh mô phỏng việc sử dụng cục sạc để sạc điện thoại nha.

Rõ ràng bên trong lớp vỏ của cục sạc có một chiếc máy biến thế thu nhỏ đấy. Thông thường cục sạc điện thoại cho dòng điện xoay chiều có hiệu điện thế khoảng 220V – 240V đi vào và hiệu điện thế đầu ra dùng cho điện thoại khoảng 5V. Theo em thì máy biến thế dùng trong cục sạc điện thoại là loại máy tăng thế hay hạ thế? Vì sao?
Cho rằng nguồn điện sử dụng khi sạc có hiệu điện thế 220V và hiệu điện thế lấy ra dùng cho điện thoại là 5V. Em hãy tính tỉ số vòng dây của hai cuộn dây dùng cho máy biến thế trong cục sạc này.

Hi vọng các bạn đã củng cố được kiến thức về máy biến thế và biết thêm ứng dụng của máy biến thế trong đời sống hằng ngày.

Cô HUỲNH MIÊU KHA (Cán bộ chuyên môn Vật lý, Phòng Giáo dục và Đào tạo Quận Tân Phú)